2021 की शुरुआत में, जैसे ही दुनिया भर में COVID-19 टीके लगाए जा रहे थे, रिपोर्टें सामने आने लगीं दुर्लभ लेकिन चिंताजनक जटिलता. जिन लोगों को टीका लगाया गया उनमें असामान्य रक्त के थक्के विकसित हो रहे थे। मामले पहले यूरोप में और बाद में अमेरिका में पहचाने गए
विशेष रूप से, ये मुख्य रूप से एस्ट्राजेनेका और जॉनसन एंड जॉनसन टीके प्राप्तकर्ताओं के बीच रिपोर्ट किए गए थे। उन दो टीकों के बीच आम लिंक उनका डिज़ाइन था। फाइजर और मॉडर्ना शॉट्स के विपरीत, जो एमआरएनए का उपयोग करते थे, एस्ट्राजेनेका और जॉनसन एंड जॉनसन दोनों टीकों ने शरीर की कोशिकाओं में डीएनए पहुंचाने के लिए एक संशोधित वायरस का उपयोग किया। उम्र और लिंग के आधार पर प्रति दस लाख टीकाकरण वाले व्यक्तियों में लगभग 3 से 10 मामलों में, प्राप्तकर्ताओं में कम प्लेटलेट काउंट के साथ असामान्य रक्त के थक्के विकसित हुए, एक ऐसी स्थिति जिसे वैक्सीन-प्रेरित प्रतिरक्षा थ्रोम्बोसाइटोपेनिया और थ्रोम्बोसिस (वीआईटीटी) के रूप में जाना जाता है।
बहुत जल्द, अनुसंधान समूहों ने रिपोर्ट करना शुरू कर दिया कि प्रभावित मरीज़ ए के खिलाफ एंटीबॉडी का उत्पादन कर रहे थे मानव प्रोटीन जिसे प्लेटलेट फैक्टर 4 कहा जाता है (पीएफ4)। पीएफ4 रक्त के थक्कों के निर्माण को नियंत्रित करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। इन रोगियों में, एंटीबॉडीज़ पीएफ4 से जुड़ रहे थे और एक कॉम्प्लेक्स बना रहे थे जो प्लेटलेट्स को सक्रिय करता था, जिससे थक्का बनना और कम प्लेटलेट काउंट दोनों होते थे।
हालाँकि, हैरान करने वाली बात यह थी कि पीएफ4 एक मानव प्रोटीन है। प्रतिरक्षा प्रणाली को स्व-प्रोटीन के विरुद्ध एंटीबॉडी बनाने की आवश्यकता नहीं है। अत्यंत दुर्लभ मामलों में, आनुवांशिक संवेदनशीलता के कारण ऑटोइम्यून प्रतिक्रियाएं होती हैं, लेकिन यहां, टीकों को कोरोनोवायरस स्पाइक प्रोटीन के खिलाफ प्रतिरक्षा उत्पन्न करने के लिए डिज़ाइन किया गया था, न कि पीएफ4 के खिलाफ। ऐसा कैसे हो सकता है?
नुस्खा दे रहा हूँ
इसके मूल में, एक टीका अनिवार्य रूप से एक धोखा है। यह प्रतिरक्षा प्रणाली को दुश्मन की तरह दिखने वाली चीज़ के साथ प्रस्तुत करता है, इसलिए सिस्टम बाद में वास्तविक चीज़ को पहचानना और उसे हराना सीखता है। कोविड-19 टीकों का लक्ष्य प्रतिरक्षा प्रणाली को कोरोना वायरस के स्पाइक प्रोटीन को पहचानना सिखाना था। टीकों में कोरोना वायरस नहीं होता है। इसके बजाय, वे ऐसे निर्देश देते हैं जो हमारे शरीर की कोशिकाओं को संक्षेप में वायरस का एक हानिरहित टुकड़ा उत्पन्न करने के लिए प्रेरित करते हैं। प्रतिरक्षा प्रणाली इस प्रोटीन को देखती है, प्रतिक्रिया देती है, और स्मृति कोशिकाएं बनाती है जो भविष्य की मुठभेड़ों के लिए तैयार रहती हैं।
कोशिकाएं डीएनए को नाभिक नामक संरचना के अंदर संग्रहित करती हैं। जब प्रोटीन बनाने की आवश्यकता होती है, तो कोशिका सबसे पहले एक अस्थायी कार्यशील प्रतिलिपि बनाती है जिसे मैसेंजर आरएनए (एमआरएनए) कहा जाता है। फिर एमआरएनए कोशिका के मुख्य भाग में निकल जाता है, जहां राइबोसोम नामक विशेष आणविक मशीनें एमआरएनए से प्रोटीन बनाती हैं। एमआरएनए अल्पकालिक होता है और जल्दी नष्ट हो जाता है।
फाइजर और मॉडर्ना जैसे एमआरएनए टीकों ने लिपिड (वसा) कणों के अंदर पैक किए गए सीधे एमआरएनए वितरित करके इस प्रणाली का लाभ उठाया। एमआरएनए को कभी भी नाभिक में प्रवेश करने की आवश्यकता नहीं पड़ी: स्पाइक प्रोटीन का उत्पादन करने के लिए इसे तुरंत कोशिका शरीर में पढ़ा गया।
डीएनए वितरित करना अधिक जटिल है। एमआरएनए बनाने के लिए डीएनए को कोशिका के केंद्रक में प्रवेश करना होगा, जिसका अर्थ है एक अतिरिक्त सुरक्षात्मक बाधा को पार करना। नग्न डीएनए इंजेक्ट करना अक्षम्य है।
अद्वितीय एंटीबॉडी
दूसरी ओर, वायरस कोशिकाओं में डीएनए पहुंचाने में विशेषज्ञ होते हैं। एस्ट्राज़ेनेका और जॉनसन एंड जॉनसन ने कोरोनोवायरस स्पाइक-एन्कोडिंग डीएनए को नाभिक में कुशलतापूर्वक ले जाने के लिए एक हानिरहित, आनुवंशिक रूप से संशोधित एडेनोवायरस का उपयोग एक कूरियर के रूप में किया, जहां से कोशिका की अपनी मशीनरी ने काम संभाला।
एक बार जब कोशिका ने स्पाइक प्रोटीन बना लिया, तो इसे प्रतिरक्षा प्रणाली में प्रदर्शित किया गया, जिसने प्रतिक्रिया देना शुरू कर दिया। सबसे पहले प्रतिक्रिया देने वालों में बी कोशिकाएं थीं, जो शरीर की एंटीबॉडी-उत्पादक कोशिकाएं थीं। प्रत्येक बी कोशिका की सतह पर एक अद्वितीय रिसेप्टर होता है, जो आनुवंशिक फेरबदल की एक उल्लेखनीय प्रक्रिया द्वारा उत्पन्न होता है। बी-सेल विकास के दौरान, डीएनए के खंडों को अलग-अलग संयोजनों में बेतरतीब ढंग से काटा और चिपकाया जाता है, जिससे लाखों संभावित एंटीबॉडी डिज़ाइन बनते हैं। यह प्रक्रिया संक्रमण होने से पहले ही भारी विविधता सुनिश्चित करती है।
जब बी सेल रिसेप्टर स्पाइक प्रोटीन को पहचानता है, तो यह सक्रिय हो जाता है और गुणा करना शुरू कर देता है। जैसे-जैसे यह विभाजित होता है, इसके एंटीबॉडी जीन छोटे उत्परिवर्तन के माध्यम से और अधिक परिष्कृत होते जाते हैं। लक्ष्य को अधिक मजबूती से बांधने वाले वेरिएंट को एक प्रकार की सूक्ष्म विकासवादी प्रतियोगिता में प्राथमिकता से चुना जाता है। दिनों से लेकर हफ्तों तक, यह पुनरावृत्त चक्र बढ़ती ताकत और विशिष्टता वाले एंटीबॉडी का उत्पादन करता है।
सिद्धांत रूप में, क्योंकि यह प्रणाली यादृच्छिक पुनर्संयोजन और उत्परिवर्तन पर निर्भर करती है, प्रत्येक व्यक्ति की एंटीबॉडी कुछ हद तक अद्वितीय होती हैं, यहां तक कि एक ही वायरस का सामना करने पर भी।
वही एकल उत्परिवर्तन
यह आमतौर पर अधिकांश एंटीबॉडी के लिए सच है। हालाँकि, इस नियम का एक नया अपवाद वीआईटीटी वाले रोगियों में एंटी-पीएफ4 एंटीबॉडी के पीछे के कारण की पहचान करना है। एक पेपर में न्यू इंग्लैंड जर्नल ऑफ मेडिसिनजांचकर्ताओं ने बताया कि विभिन्न देशों के रोगियों से अलग किए गए एंटीबॉडी – एक दूसरे से कोई ज्ञात संबंध नहीं – आणविक स्तर पर उल्लेखनीय रूप से समान थे। ये एंटीबॉडीज़ केवल एक ही प्रोटीन को लक्षित नहीं कर रहे थे: वे समान एंटीबॉडी जीन खंडों का उपयोग करके बनाए गए थे और उनमें अत्यधिक समान संरचनात्मक विशेषताएं थीं।
इससे भी अधिक दिलचस्प: लगभग सभी प्रभावित रोगियों ने नामित एंटीबॉडी जीन के दो संस्करणों में से एक को साझा किया आईजीएलवी3-21*02 या *03. इसके अतिरिक्त, फ़ाइन-ट्यूनिंग की प्रक्रिया में, सभी रोगियों ने एक ही एकल उत्परिवर्तन उत्पन्न किया था, जिसके कारण प्रोटीन में एक छोटा सा परिवर्तन हुआ। यह परिवर्तन, जब एंटीबॉडी जीन के दो संस्करणों में भिन्नता के साथ मिलकर, एंटीबॉडी के उस हिस्से पर विद्युत चार्ज को बदल देता है जो उसके लक्ष्य से जुड़ता है।
जब शोधकर्ताओं ने लैब में इन एंटीबॉडीज़ को दोबारा बनाया, तो उन्होंने दिखाया कि इस छोटे से बदलाव से बड़ा अंतर आया। परिवर्तन के साथ, एंटीबॉडीज़ पीएफ4 और सक्रिय प्लेटलेट्स से मजबूती से चिपक गईं। जब परिवर्तन को उलट दिया गया, तो एंटीबॉडीज़ कमजोर रूप से बंध गईं और थक्के जमने की संभावना बहुत कम थी।
इसके बाद शोधकर्ता अगले प्रश्न की ओर मुड़े: यह प्रतिक्रिया केवल उन टीकों के साथ ही क्यों हुई जो वितरण वाहन के रूप में एडेनोवायरस का उपयोग करते थे। इसका उत्तर वायरस के अंदर ही छिपा है।
छाया डालें
एडेनोवायरस के भीतर एक प्रोटीन, जिसे प्रोटीन VII कहा जाता है, में एक छोटा सा खिंचाव होता है जो पीएफ4 के भाग जैसा दिखता है। प्रतिरक्षा प्रणाली के लिए, प्रसव के लिए उपयोग किया जाने वाला संपूर्ण एडेनोवायरस कण विदेशी था और इसके घटकों के विरुद्ध स्वाभाविक रूप से एंटीबॉडी उत्पन्न होते थे। यह इन टीकों का ज्ञात प्रभाव है, और लगभग सभी मामलों में यह हानिरहित है। इस प्रतिक्रिया को बढ़ाने में, प्रतिरक्षा प्रणाली ने सबसे पहले प्रोटीन VII के खिलाफ एंटीबॉडी का उत्पादन किया। लेकिन जैसे-जैसे इन एंटीबॉडीज़ को परिष्कृत किया जा रहा था, उस महत्वपूर्ण परिवर्तन ने, उन व्यक्तियों में, जिनमें दो विशिष्ट एंटीबॉडी जीन वेरिएंट में से एक था, उनके बाध्यकारी गुणों को बदल दिया। परिणामस्वरूप, एंटीबॉडीज पीएफ4 को वायरल प्रोटीन समझ रहे थे और इसके बजाय शरीर के अपने प्रोटीन के खिलाफ प्रतिक्रिया कर रहे थे।
वर्षों से, वीआईटीटी के पीछे का तंत्र एडेनोवायरल वेक्टर टीकों पर छाया डालता रहा है – एक ऐसी तकनीक जो अन्यथा वैश्विक टीकाकरण प्रयासों के लिए केंद्रीय रही है। नए अध्ययन ने ट्रिगर के रूप में प्रोटीन VII की पहचान करके और इसमें शामिल सटीक एंटीबॉडी विशेषताओं को परिभाषित करके एक स्पष्ट आणविक स्पष्टीकरण प्रदान किया है। ऐसा करने में, अध्ययन के लेखकों – ऑस्ट्रेलिया, कनाडा, जर्मनी और नीदरलैंड से – ने भविष्य के टीकों को और भी अधिक सावधानी से इंजीनियर करने का मार्ग प्रशस्त किया है, जिससे एडेनोवायरल वैक्टर की सुरक्षा और मजबूत हो गई है।
अरुण पंचपकेसन, वाईआर गायतोंडे सेंटर फॉर एड्स रिसर्च एंड एजुकेशन, चेन्नई में सहायक प्रोफेसर हैं।
